Dla nauczyciela

Autor: Maurycy Gast

Przedmiot: Informatyka

Temat: Algorytm Euklidesa w języku C++

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia, myślenia algorytmicznego i sposobów reprezentowania informacji.
II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych: układanie i programowanie algorytmów, organizowanie, wyszukiwanie i udostępnianie informacji, posługiwanie się aplikacjami komputerowymi.
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów.
Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:
2) do realizacji rozwiązania problemu dobiera odpowiednią metodę lub technikę algorytmiczną i struktury danych;
II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera i innych urządzeń cyfrowych.
Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:
3) sprawnie posługuje się zintegrowanym środowiskiem programistycznym przy pisaniu, uruchamianiu i testowaniu programów;
I + II. Zakres rozszerzony. Uczeń spełnia wymagania określone dla zakresu podstawowego, a ponadto:
1) zapisuje za pomocą listy kroków, schematu blokowego lub pseudokodu, i implementuje w wybranym języku programowania, algorytmy poznane na wcześniejszych etapach oraz algorytmy:
a) algorytm Euklidesa w wersji iteracyjnej i rekurencyjnej wraz z zastosowaniami,

Kształtowane kompetencje kluczowe:

  • kompetencje cyfrowe;

  • kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

  • kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne (językiem ucznia):

  • Przeanalizujesz dwie wersje algorytmu Euklidesa.

  • Wskażesz, jakie są różnice między zoptymalizowanym i niezoptymalizowanym algorytmem Euklidesa.

  • Wykorzystasz algorytm Euklidesa do rozwiązywania problemów życia codziennego.

Strategie nauczania:

  • konstruktywizm;

  • konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

  • dyskusja;

  • rozmowa nauczająca z wykorzystaniem multimedium i ćwiczeń interaktywnych;

  • ćwiczenia praktyczne.

Formy pracy:

  • praca indywidualna;

  • praca w parach;

  • praca w grupach;

  • praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

  • komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

  • zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

  • tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

  • oprogramowanie dla języka C++, w tym kompilator GCC/G++ 4.5 (lub nowszej wersji) i Code::Blocks 16.01 (lub nowszej wersji), Orwell Dev‑C++ 5.11 (lub nowszej wersji) lub Microsoft Visual Studio.

Przebieg lekcji

Przed lekcją:

  1. Przygotowanie do zajęć. Nauczyciel loguje się na platformie i udostępnia e‑materiał: „Algorytm Euklidesa w języku C++”. Uczniowie zapoznają się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.

Faza wstępna:

  1. Nauczyciel wyświetla i odczytuje temat lekcji oraz cele zajęć. Prosi uczniów o sformułowanie kryteriów sukcesu.

  2. Rozpoznawanie wiedzy uczniów.

Faza realizacyjna:

  1. Nauczyciel wyświetla zawartość sekcji „Przeczytaj”. Uczniowie zapoznają się z treścią problemu 1. W parach wypracowują rozwiązanie. Następnie porównują je z przedstawionym na filmie. W kolejnym kroku uczniowie wspólnie analizują prezentację, a następnie sprawdzają, o ile szybciej wykona się algorytm zoptymalizowany w porównaniu do niezoptymalizowanego dla różnych par liczb.

  2. Ćwiczenie umiejętności. Poszukiwanie najefektywniejszego rozwiązania problemu. Uczniowie wykonują w parach ćwiczenie nr 1 z sekcji „Sprawdź się”, a następnie porównują swój kod omawiając go wspólnie na forum. Nauczyciel ocenia efektywność zastosowanego rozwiązania.

  3. Liga zadaniowa – uczniowie pracując w parach, wykonują ćwiczenie nr 2: z sekcji „Sprawdź się”, a następnie dzielą się swoimi wynikami przez porównywanie napisanego kodu z inną grupą, która również zakończyła zadanie.

Faza podsumowująca:

  1. Nauczyciel zadaje pytania podsumowujące, np.

    • w jakich przypadkach możemy użyć algorytm Euklidesa?

    • jakie są różnice między zoptymalizowanym i niezoptymalizowanym algorytmem Euklidesa?

  2. Nauczyciel prosi uczniów o podsumowanie zgromadzonej wiedzy w zakresie programowania w języku C++.

Praca domowa:

  1. Uczniowie wykonują ćwiczenie 3 z sekcji „Sprawdź się”.

  2. Uczniowie zapoznają się z audiobookiem i wykonują polecenie 2 z sekcji „Audiobook”.

Materiały pomocnicze:

  • Oficjalna dokumentacja techniczna dla języka C++.

  • Oficjalna dokumentacja techniczna dla kompilatora GCC/G++ 4.5 (lub nowszej wersji).

  • Oficjalna dokumentacja techniczna dla oprogramowania Code::Blocks 16.01 (lub nowszej wersji), Orwell Dev‑C++ 5.11 (lub nowszej wersji) lub Microsoft Visual Studio.

Wskazówki metodyczne:

  • Uczniowie mogą wykorzystać multimedia z sekcji: „Przeczytaj”, „Audiobook”, „Sprawdź się” do przygotowania się do lekcji powtórkowej.

Sprawdź się